6-mavzu. Datchiklar. Asosiy ma’lumotlar Reja

6-mavzu.

Datchiklar. Asosiy ma’lumotlar

Reja:

1. 
   Datchiklar, signallar va tizimlar. Asosiy tushunchalar.
   
2. 
   Datchiklarning asosiy vazifalari va klassifikatsiyasi.
   
3. 
   Datchiklarning zamonaviy o‘lchash texnikasida tutgan o‘rni.
   

Datchiklar, signallar va tizimlar. Asosiy tushunchalar.

Datchik, birlamchi o‘zgartirgich — o‘lchanayotgan fizik kattalik (bosim, tnmpnratura, elektr kuchlanish, siljish va b.)ni uzatish, unga ishlov berish va qayd qilish uchun signal (odatda, elektr signal)ga aylantirib beradigan vositadir (11-rasm) ya’ni datchiklar – bu muayyan texnik-fizik kattalikni o‘lchaydigan va natijani maxsus qurilmalargan ma’lumot sifatida uzatadigan o‘lchov vositasidir yoki datchik (o‘zgartirgich, sezgir element) deb nazorat qilinadigan yoki rostlanadigan kattalikni (kirish signalni) masofaga uzatish uchun hamda kulay bo‘lgan chikish signaliga o‘zgartirib beradigan kurilmaga aytiladi.

11-rasm. Datchiklarning turlari

O‘lchash, signal yoki rostlash qurilmalari tizimining muhim qismidir. Sezgir elementi tekshirilayotgan miqdorlar (bosim, temperatura, tezlik, yorug‘lik kuchi, elektr toki, kuchlanish va b.) ta’sirini sezadi. Ishi elektr qarshiligi, sig‘im, induktivlikka, shuningdek, nazorat qilinadigan mexanik, akustik, issiqlik, elektr, optik, magnit kattaliklar ta’sir etganda elektr yurituvchi kuch (e.yu.k.) hosil bo‘lishiga asoslangan datchiklar (sig‘im datchigi, induktiv datchik, induksion datchik va h.k.) keng tarqalgan (7-jadval). Elektr zanjirlarida kontaktlarning ulanib-uzilishiga asoslangan datchiklar (kontakt datchigi) va elektr mashina datchiklari ham bor.

Datchiklar ishlab chiqarish. jarayonlarini avtomatlashtirish va ilmiy tekshirish ishlarining amaliy qismini bajarishda ishlatiladi. Datchiklar avtomatika va telemexanika qurilmalarining muhim qismi hisoblanadi.

7-jadval

Hozirgi zamon fani va texnikasining taraqqiyotini asosini elektronika tarqqiyoti tashkil qilayotganligini e’tiborga olib, xozirgi davrda ishlab chiqarishning biror bir sohasini elektronikasiz tassavur qilish juda qiyin. Bu hol hozirgi zamon elektronika ishlab chiqarishning rvojlanishiga olib keldi va ishlab chiqariladigan maxsulotlar juda arzon, mustahkam
va texnologik jihatdan juda qulay bo‘lganligi sabablidir.
Datchiklar avtomatlashtirish tizimining sezgir elementi hisoblanadi.
U chiqish signalining turiga ko‘ra elektrik (12-rasm), gidravlik, pnevmatik hamda mexanik signallar ishlab chikaradigan turlarga bo‘linadilar.
Ularga quyidagilar kiradi:

• 
  harorat datchigi
  
• 
  avtomatik ishlovchi datchik
  
• 
  faol datchik
  
• 
  aylanishni qayd qiluvchi datchik
  
• 
  pnevmatik datchik
  
• 
  chuqurlik datchigi
  
• 
  sarf datchigi
  
• 
  infraqizil nurlanishli datchik
  
• 
  harakatlanadigan datchik
  
• 
  namlik sensori
  
• 
  kontaktsiz datchik
  
• 
  yoritilganlik datchigi va boshqalar
  

12-rasm. Elektrik datchiklarning turlanishi.

Uzatilayotgan ma’lumotlar o‘zgarishini ifodalovchi informativ kattaliklar esa signal deb yuritiladi. O‘z navbatida taraqqiyot davomida qabul qilinayotgan va ishlov berilayotgan signallarga bo‘lgan talab ham o‘zgarib bordi va bu signallarni ma’lum klassifikatsiyalarini paydo bo‘lishiga olib keldi. Avtomatik boshqaruv tizimlarida informativ parametr sifatida ko‘proq jarayonning energetik parametrlari (harorat, bosim, kuchlanish, tok kuchi, qarshilik va h.k) ishtirok etadi. CHunki aynan energetik parametrlar ma’lumotni qayta ishlash, taqqoslash va boshqa turdagi signallarga o‘zgartirish borasida ancha qulaydir.

Signallarning asosiy turlariga quyidagilar kiradi: analog, diskret
va raqamli.
Analog signallar uzluksiz va bo‘laklari uzluksiz _{ } funksiya bilan ifodalanadi, bunda funksiyaning o‘zi va argumenti har qanday qiymatlarni qabul qilishi mumkin, ya’ni _{ } ; _{ } (13a-rasm).

13-rasm. Uzluksiz signalni diskretlash.

Diskret signal _{ } uzluksiz signal _{ }ni diskretizatsiyalash funksiyasi _{ }ga ko‘paytirish natijasida hosil qilinadi. Bunda _{ } diskretlash funksiyasi _{ } odim bilan davriy takrorlanuvchi kichik davomiyli impulslar ketma-ketligi (13a-rasm)dan foydalaniladi. Ideal holatda diskretlash funksiyasi sifatida delta-funksiyalar davriy ketma-ketligidan foydalaniladi (13b-rasm).

T=kΔ𝘵 oraliq diskretlash davri deb ataladi, unga teskari bo‘lgan kattalik diskretlash chastotasi deb ataladi:

Diskret signalning nT vaqtdagi qiymatlari uning oniy qiymatlari deb ataladi. Diskret signal haqiqiy yoki kompleks bo‘lishi mumkin. Kompleks signalning haqiqiy va mavhum qismi haqiqiy ketma-ketliklar orqali ifodalanadi
(nT)=_{ }(nT)+j_{ }(nT)
Raqamli signal_{ }(t) kvantlangan panjarasimon funksiya (14-rasm), ya’ni qator diskret sathlarni kvantlash sathi mq qiymatlarga nT vaqtlarda ega bo‘luvchi panjarasimon funksiyadir. Bunda q – sath bo‘yicha kvantlash odimi, m –kvantlash oralig‘i tartib raqami, m=0,1,2,…..,M-1, M=2ⁿ bo‘lib, 
n – butun musbat son. 

14-rasm. Raqamli signal.
Raqamli signal cheklangan razryadli sonlar ketma-ketligi orqali ifodalanadi. Ba’zan diskret va raqamli signallarni ifodalashda normallashtirilgan vaqt i tushunchasidan ham foydalaniladi, ya’ni:
i=_{ }
deb qabul qilinadi va u t=nT bo‘lsa, olingan oniy qiymat tartib raqami n ni anglatadi, n-chi diskret vaqt n=_{ }=i.
Normallashtirilgan vaqt tushunchasi diskret signal _{ }(t) ni o‘zgaruvchan butun son funksiyasi 𝑥(n) shaklida ifodalash imkoniyatini beradi. Bunda diskret signalni ifodalash uchun bir-biriga aynan teng quyidagi ifodalardan foydalanish mumkin:
𝑥(n) va 𝑥(nT); 𝑥(nT)≡ 𝑥[n]